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論文

CERL主加速器クライオモジュール運転の現状; 大電流ビーム運転時における空洞内の現象理解に向けて

沼田 直人*; 浅川 智幸*; 阪井 寛志*; 梅森 健成*; 古屋 貴章*; 篠江 憲治*; 江並 和宏*; 江木 昌人*; 坂中 章悟*; 道園 真一郎*; et al.

Proceedings of 12th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.566 - 570, 2015/09

将来の大規模ERL型加速器実現のために、試験加速器であるコンパクトERL(cERL)が建設された。2013年度よりビームコミッショニングを行っており、2014年2月にはビームが周回するようになった。現在は目標のビーム性能を実証するための調整運転を行っている。cERLでは大電流かつ低エミッタンスのビームを高加速勾配の超伝導空洞で安定にエネルギー回収運転できるかの実証を目的としている。主加速器クライオモジュールの性能評価試験結果及びcERL運転時においてのモジュール内の現象を報告する。

論文

マルチプローブを用いた安定化ジルコニアのアニールによる結晶、局所構造への影響の研究

伊藤 孝憲*; 森 昌史*; 犬飼 学*; 仁谷 浩明*; 山本 孝*; 宮永 崇史*; 井川 直樹; 北村 尚斗*; 石田 直哉*; 井手本 康*

Photon Factory News, 33(1), p.18 - 24, 2015/05

固体酸化物型燃料電池の電解質に用いられる安定化ジルコニアにおいて、長時間アニールによる結晶構造、局所構造への影響をマルチプローブ(放射光, 中性子, 第一原理計算)によって考察した。放射光X線,中性子回折を用いたリートベルト解析、最大エントロピー法解析の結果から、アニールすることで、周期的構造が秩序的となる場合と無秩序的になる場合があることが分かった。一方、X線吸収スペクトルと第一原理計算によると、アニールによってZrO$$_{8}$$が歪むことが確認された。これらの結果から、アニールによる導電率の低下は周期的構造が関係していると考えられる。

論文

Effect of annealing on crystal and local structures of doped zirconia using experimental and computational methods

伊藤 孝憲*; 森 昌史*; 犬飼 学*; 仁谷 浩明*; 山本 孝*; 宮永 崇史*; 井川 直樹; 北村 尚斗*; 石田 直哉*; 井手本 康*

Journal of Physical Chemistry C, 119(16), p.8447 - 8458, 2015/04

 被引用回数:9 パーセンタイル:48.44(Chemistry, Physical)

放射光X線や中性子線回折によるリートベルト解析・最大エントロピー法解析、X線吸収スペクトル法と第一原理計算を併用することによって、2種類のジルコニア((Zr$$_{0.85}$$Y$$_{0.15}$$)O$$_{2}$$および(Zr$$_{0.81}$$Sc$$_{0.18}$$Ce$$_{0.01}$$)O$$_{2}$$)の結晶構造や局所構造に対するアニーリング効果の相違を調べた。これらジルコニアは共に空間群${it Fm}$-3${it m}$で、大きな原子変位パラメータを持つ立方晶構造であるが、(Zr$$_{0.85}$$Y$$_{0.15}$$)O$$_{2}$$はアニーリングによって原子変位パラメータが減少し、結晶中の電子は、Zr/酸素サイトに集まる傾向を示した。一方、(Zr$$_{0.81}$$Sc$$_{0.18}$$Ce$$_{0.01}$$)O$$_{2}$$ではこれとは逆の傾向を示した。これらの傾向の違いは、(Zr$$_{0.85}$$Y$$_{0.15}$$)O$$_{2}$$ではアニーリングによってジルコニア結晶を構成するZrO$$_{8}$$多面体では局所的な歪みが生じるがその周期性はないこと、一方、(Zr$$_{0.81}$$Sc$$_{0.18}$$Ce$$_{0.01}$$)O$$_{2}$$中のZrO$$_{8}$$多面体は周期性を有し、かつ局所的な歪みが生じるためであることが明らかになった。

論文

円柱を有する矩形断面管路内の乱流構造解析

杉山 均*; 小手森 俊紀*; 加藤 直人*; 寺田 敦彦; 上地 優; 日野 竜太郎

自動車技術会学術講演会前刷集, (147-14), p.25 - 30, 2014/10

本解析では矩形断面を有する直線管路内に円柱が底壁面近傍に流れと平行に設置された乱流場を解析対象とした。こうした流れでは、乱れの非等方性から生成される第2種二次流れの存在と円柱が壁面近傍に設置されたことによる脈動流が存在する。本報で提案する代数応力モデルによる解析方法では、実験結果との比較検証から、速度分布を正確に予測することができ、壁面と円柱との間隙に形成される脈動流の存在についても確認することができた。

論文

Development of constitutive models for fast reactor design

月森 和之; 岩田 耕司*; 川崎 信史*; 岡島 智史; 矢田 浩基; 笠原 直人*

Nuclear Engineering and Design, 269, p.23 - 32, 2014/04

 被引用回数:1 パーセンタイル:85.45(Nuclear Science & Technology)

高速増殖炉実用化のためのR&D、すなわちFaCT(Fast reactor Cycle Technology development)が日本において進められている。そのR&D項目の一つとして、従来設計で熱荷重低減のために原子炉容器の内側に取り付けられていた炉壁保護構造を取り去って、コンパクトな原子炉容器を実現する課題がある。最も重要なことは、起動,停止を繰り返すたびに上下する液面近傍の原子炉容器に累積する非弾性ひずみ量の評価である。本研究の目的は、このような複雑な非弾性挙動を精度よく評価できる合理的な構成モデルを開発し、これに基づく設計ガイドを用意することである。われわれは、高精度塑性構成モデル及び簡便な塑性構成モデルを開発し、系統的な試験を実施し、その結果に基づいてこれらモデルの有効性を示した。

報告書

第24回ふげん廃止措置技術専門委員会資料集

大谷 洋史; 松嶌 聡; 毛利 直人; 忽那 秀樹; 東浦 則和

JAEA-Review 2011-041, 55 Pages, 2012/01

JAEA-Review-2011-041.pdf:6.08MB

原子力機構は、新型転換炉ふげん発電所の新型転換炉原型炉施設の廃止措置計画を平成18年11月7日に認可申請(平成19年12月28日一部補正)し、平成20年2月12日に認可を受けた。これに伴い、新型転換炉ふげん発電所を原子炉廃止措置研究開発センター(以下「ふげん」という。)に改組し、施設の解体撤去作業に着手するとともに、自らの廃止措置に関する技術の開発及びこれに必要な研究(以下「廃止措置技術開発」という。)を実施している。この廃止措置技術開発を計画・実施するにあたり、「ふげん」を国内外に開かれた技術開発の場及び福井県が目指すエネルギー研究開発拠点化計画における研究開発拠点として十分に活用するとともに、当該技術開発で得られる成果を有効に活用することを目的として、原子力機構内外の有識者で構成される「ふげん廃止措置技術専門委員会」を設置している。本稿は、平成23年9月1日に開催した第24回ふげん廃止措置技術専門委員会において報告した資料「廃止措置の状況」,「重水系機器を用いた放射性腐食生成物(CP)除染試験」,「レーザ気中切断における粉じん挙動試験」,「クリアランス制度運用に向けた準備状況」について、まとめたものである。

論文

Development of constitutive models for fast reactor design

月森 和之; 岩田 耕司*; 川崎 信史*; 笠原 直人*

Transactions of 21st International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-21) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/11

R&D to enable a practical fast breeder reactor plant is proceeding in Japan, which is called FaCT (Fast reactor Cycle Technology development). One of the key issues of R&D is to realize a reasonably small reactor vessel by eliminating the thermal liner which is installed inside the vessel in order to reduce thermal loading in the conventional design. Most important concern is the amount of the inelastic strain of the vessel accumulated around the liquid sodium surface which moves up and downward cyclically with start-up and shut-down. The aim of this study is to develop rational constitutive models that enable prediction of this kind of complex inelastic behaviors precisely and to prepare the design guide based on inelastic analysis. In this paper, the R&D results are introduced.

論文

Relationship between hypocentral distribution and geological structure in the Horonobe area, northern Hokkaido, Japan

常盤 哲也; 浅森 浩一; 平賀 正人*; 山田 治; 森谷 祐一*; 堀田 光*; 北村 至*; 横田 秀晴

Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.117 - 122, 2010/10

地質環境の長期安定性を考えるうえで、地震・断層活動の特性を理解することが重要である。幌延地域は、北海道北部において地殻変動が活発な地域の一つと考えられている。そこで本研究では、北海道北部幌延地域における震源分布と地質構造の関係について検討を行った。震源分布の推定にあたっては、マルチプレット・クラスタリング解析手法を用いた。地震データは、2003年9月1日から2007年9月30日に観測された421イベントのデータを用いた。一方、地質構造は、反射法地震探査結果を用いたバランス断面図をもとに、三次元地質構造モデルを構築した。両者を比較した結果、深度の違いはあるが、震源は西から東に向かって深くなっていく分布や北北西-南南東方向に分布する傾向は、断層などの地質構造の形態の傾向と似通っていることがわかった。このことから、震源分布と地質構造とは相関関係があり、両者を比較することで、活動域の特定に関して有益な情報を得ることができると考えられる。

論文

Development of constitutive models for fast reactor design; Strategy of the study and results in the first half stage

月森 和之; 岩田 耕司; 川崎 信史; 矢田 浩基; 笠原 直人

Transactions of 20th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-20) (CD-ROM), 10 Pages, 2009/08

日本ではFaCT(Fast reactor Cycle Technology development)と呼ばれる高速増殖炉実用化に向けた研究開発が進められている。研究開発の重要課題のひとつとして、従来設計において原子炉容器内面に取付けられている熱応力緩和を目的としたサーマルライナーの削除による原子炉容器の小型化による経済性の向上が挙げられる。熱応力緩和構造の除去において、最も重要な課題は原子炉起動停止時に上下移動が繰り返されるナトリウム液面近傍の累積非弾性ひずみ量である。本研究の目的は、この種の複雑な非弾性挙動を的確に予測可能な合理的な構成モデルの開発及び、非弾性解析に基づく設計ガイドラインの作成である。本稿では、研究開発の概要と方針、そしてプロジェクト前半の成果を紹介する。

報告書

「地質環境総合評価技術高度化開発; 次世代型サイト特性調査情報統合システムの開発」平成19年度成果報告書(受託研究)

大澤 英昭; 太田 久仁雄; 濱 克宏; 澤田 淳; 竹内 真司; 天野 健治; 三枝 博光; 松岡 稔幸; 宮本 哲雄; 豊田 岳司; et al.

JAEA-Research 2008-085, 742 Pages, 2008/11

JAEA-Research-2008-085-1.pdf:26.22MB
JAEA-Research-2008-085-2.pdf:16.64MB
JAEA-Research-2008-085-3.pdf:28.27MB

本報告書は、経済産業省資源エネルギー庁から受託した平成19年度地層処分技術調査等委託費(地層処分共通技術調査:地質環境総合評価技術高度化開発)の平成19年度の成果を示すものである。

論文

Highly polarized electrons from GaAs-GaAsP and InGaAs-AlGaAs strained-layer superlattice photocathodes

西谷 智博; 中西 彊*; 山本 将博*; 奥見 正治*; 古田 史生*; 宮本 延春*; 桑原 真人*; 山本 尚人*; 浪花 健一*; 渡辺 修*; et al.

Journal of Applied Physics, 97(9), p.094907_1 - 094907_6, 2005/05

 被引用回数:45 パーセンタイル:15.65(Physics, Applied)

GaAs-GaAsP及びInGaAs-AlGaAs歪み超格子光陰極は50%を超える偏極度の電子生成を実現してきた。InGaAs-AlGaAs歪み超格子光陰極では高い量子効率0.7%を達成したが、その偏極度は77$$pm$$5%であった。一方、GaAs-GaAsP歪み超格子光陰極では92$$pm$$6%の高い偏極度を0.5%の高い量子効率で達成した。さらに、このような超格子光陰極を用いたときの高い偏極度の電子生成メカニズムを実験的に得たスピン分解量子効率により明らかにした。

論文

Systematic evolution of the Kondo peak in YbCu$$_{5-x}$$Ag$$_{x}$$

岡根 哲夫; 藤森 伸一; 間宮 一敏; 岡本 淳; 藤森 淳; 辻井 直人*; 吉村 一良*

Acta Physica Polonica B, 34(2), p.1019 - 1022, 2003/02

YbCu$$_{4}$$M化合物(M=Ag, Au, Pd, etc.)はAuBe$$_{5}$$型結晶構造を持ち、M元素の違いにより多様な物性を示すことから興味が持たれている物質である。この内YbCu$$_{4}$$Agは典型的な高密度近藤系の性質を示すが、その固溶体YbCu$$_{5-x}$$Ag$$_{x}$$はxが0.125から1の範囲でAuBe$$_{5}$$型構造を持つ結晶が生成され、全て高密度近藤系の性質を示す。組成比xが減少するにしたがって近藤効果の特性温度は系統的に減少していく。本研究は高分解能光電子分光実験により組成比xの変化に応じた電子状態の変化を調べたものである。実験の結果、フェルミ準位近傍にこの物質の重い電子系的ふるまいと対応する近藤ピークを観察し、これが組成比xの減少とともに強度が減少し、かつピーク位置がフェルミ準位に近づいていくことを明らかにした。

論文

放射光X線を用いた屈折コントラストによる骨画像

森 浩一*; 関根 紀夫*; 佐藤 斉*; 鹿野 直人*; 島雄 大介*; 塩飽 秀啓; 兵藤 一行*; 岡 寛*

Japanese Journal of Medical Physics, 22(1), p.13 - 19, 2002/03

一般的な臨床では、X線波動の振幅の変化によるX線透過強度の違いを、画像コントラストとして表す「吸収コントラスト法」により、人内部構造を観察する。一方、放射光の高輝度性、平行性を利用することで、X線波動の位相変化または位置に対する位相変化を画像コントラストとして表す「屈折コントラスト法」にて内部構造を観察することができる。今回、乾燥人骨と小動物下肢骨を用い骨構造の観察を行った。実験はSPring-8医学利用ビームラインBL20B2にて行った。撮影条件として、照射エネルギーと、試料と検出器(X線フィルム)間距離を変化させた。その結果、中エネルギー領域では骨梁構造が、高エネルギー領域では骨辺縁部構造の描画能が高いことがわかった。また、小動物下肢骨撮影においては、従来法では確認が困難であった緻密質に及ぶ骨折が観察できた。屈折コントラスト法は、吸収コントラスト法に比べ微細構造の描写能が高いことがわかった。臨床に応用すれば、従来法より低い線量でより情報量の多い画像が得られることがわかった。

論文

X線位相コントラスト法による骨画像と放射光X線撮影システム

森 浩一*; 鹿野 直人*; 塩飽 秀啓; 佐藤 斉*; 関根 紀夫*; 佐藤 勝*; 兵藤 一行*; 安藤 正海*

コニカX-レイ写真研究, 51(3), p.101 - 105, 2000/05

実用的な人体X線写真撮影法は、X線が被写体を透過した後におけるX線振動の振幅変化を画像のコントラストとして表す。つまりX線吸収コントラスト画像法である。X線の発見以来、X線発生装置やフィルム及び撮影装置は飛躍的な進歩を遂げているが、撮影原理自体は100余年前と変わらない。これに対し、X線が被写体を通過するときに起こるX線屈折率の変化に伴うX線波動の位相変化を画像のコントラストとして表す方法を、われわれは放射光を利用することで開発し、人骨に応用した。撮影試料として人体手部乾燥骨を用いた。人為的に微小骨折を作りX線撮影を行った。撮影はSPring-8にて行った。従来の方法で(X線吸収コントラスト法)では微小骨折は全く描写されてないが、X線位相コントラスト法では鮮明に描写できた。また、骨折像のみならず、骨質の変化や骨梁の構造も描写できることがわかった。新しい診断方法として大いに期待できる。

口頭

中性子散乱実験用核断熱消磁ステージの開発

目時 直人; 阿部 聡*; 長崎 欣史*; 森 詫磨*; 松本 宏一*; 鈴木 治彦*; 金子 耕士; 小池 良宏*

no journal, , 

中性子散乱実験用に開発中の核断熱消磁ステージの現状について、その詳細な図面と、性能を報告する。この核断熱消磁ステージは原子力機構が所有する希釈冷凍機に取り付けられ、1mK以下の中性子散乱実験のために利用される。超低温におけるf電子化合物の重い電子現象や磁気秩序,多極子秩序、そして、核磁気、及び多重極秩序の実験に用いられる予定である。

口頭

次世代型サイト特性調査情報統合システムの開発,7; 沿岸域を対象とした地質環境調査・評価のノウハウや判断根拠の抽出と整理

國丸 貴紀; 山中 義彰; 太田 久仁雄; 新里 忠史; 浅森 浩一; 平賀 正人; 松岡 稔幸

no journal, , 

本研究では、幌延の沿岸域にかかわる既存情報の収集から、その解釈と地質構造のモデル化を経て、課題解決案を提示するまでの作業及び幌延の沿岸域における調査計画の立案とその支援を行った。その結果を踏まえ、既存の技術やノウハウなどの沿岸域への適用性の確認及び仮の知識としてのノウハウや判断根拠などの抽出・整理について、沿岸域を対象とした地上からの物理探査を例に報告する。

口頭

沿岸域プロジェクト; 北海道幌延町の沿岸域における地質環境に関する調査・評価技術の整備

山中 義彰; 平賀 正人; 浅森 浩一

no journal, , 

幌延町の沿岸域を対象として、地質環境調査・評価技術の体系化を目的として実施している沿岸域プロジェクトを紹介する。

口頭

高速炉設計用構成モデルの開発; 多直線移動硬化応力反転リセットモデル

岩田 耕司; 月森 和之; 川崎 信史; 矢田 浩基; 笠原 直人

no journal, , 

弾完全塑性モデルや2直線弾塑性モデルに比べて、実際の材料挙動により近い、理想化された非線形弾塑性モデルとして、多直線移動硬化応力反転リセットモデルを提案した。本モデルは、熱ラチェットひずみを安全側に予測する手段として利用できる可能性があることが示された。

口頭

高速炉機器設計のための非弾性解析に基づく評価手法の開発,4; 高速炉機器設計への試適用

月森 和之; 岡島 智史; 安藤 勝訓; 笠原 直人; 川崎 信史

no journal, , 

In the design of FBR (fast breeder reactor) components, a simple and conservative design can be done by the conventional design method based on elastic analyses. However, there is a possibility that the conservativeness becomes excessive. Therefore, we developed inelastic analysis methods and proposed design guidelines based on the developed inelastic analysis methods. In order to validate the design guidelines, we adapted them to accumulated strain evaluation of a reactor vessel near liquid surface and compared the analysis results by recommended constitutive models with those by the conventional method and discussed the results from the points of view of the description of phenomena and the merits of design.

口頭

高速炉機器設計のための非弾性解析に基づく評価手法の開発,2; 推奨構成モデルの概要

岩田 耕司; 月森 和之; 笠原 直人; 川崎 信史

no journal, , 

Inelastic analysis methods are expected to realize rational design of FBR (fast breeder reactor) components. Constitutive models play a key role in predicting inelastic behaviors of structures which are subjected to mechanical and thermal loads. Development of constitutive models which enable precise but certainly conservative prediction has been promoted, and guidelines for inelastic design analysis were proposed. The constitutive models currently recommended for the FBR-grade type 316 stainless steel (316FR) in the guidelines are outlined in this paper.

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